Термодинамикадағы негізгі түсініктер Жүйені тепе-теңдік
жүктеу/скачать 16,92 Kb.
|
Лекция №4
- Бұл бет үшін навигация:
- Тепе-теңсіз күй
- Термодинамкалық процесс
|
Термодинамикадағы негізгі түсініктер Жүйені тепе-теңдік дейді, егер оның күйі уақытпен өзгермесе. Тепе-теңдік күй тәртіп бойынша температураның, қысымның және т.б. бір мәнімен сипатталады. Тепе-теңсіз күй (дененің нақты күйі) сыртқы жағдайдың әсерінен соңғы жылдамдықпен өтетін және бұл кезде жұмыстық дене тепе-теңдік күйде болып орналасуға үлгермейді. Термодинамкалық жүйе –макроскопиялық денелердің жиынтығы, өз-ара әсерететін және сыртқы құрастырушы басқа денелермен әрекеттенуші энергия немесе заттар алмасу түрінде. Ол жылу көзінен және жұмыстық денеден тұрады және күй парамтрлерімен сипатталады. Термодинамкалық процесс – сыртқы қоршалған ортамен әрекет етудің нәтижесінде термодинамкалық жүйенің күйінің уақытқа байланысты өзгеруінің қосындысы. Тепе-теңдік процесс - термодинамкалық жүйенің бір тепе-теңдік күйден басқа күйге өте баяу өту процесі, егер барлық аралық күйлерін тепе-теңдік деп қарастырғанда. Қайтымды процесс – тура немесе кері бағытта болатын процесс, бұл кезде дене барлық тепе-теңдік күйі арқылы өтеді тура және кері бет алғанда. Сондықтан кез-келген тепе-теңдік термодинамикалық процестегі денеің күйінің өзгеруі әр уақытта қайтымды процесс болады. Қайтымсыз процесс- бір бағытта өтетін нақты процесс. Бұл кезде термодинамикалық жүйе алғашқы күйіне өздігінен қайтпайды, сырттан қосымша энергия жұмсалмай, яғни бұл кезде тепе-теңсіз күй өтеді. Энергия материялдық қозғалыстың өлшемділігін көрсетеді., ал материалдық қозғалыстар әртүрлі түрде пайда болады. Бір денеден екінші денеге энергия берілу процесі екі тәсілмен жүзеген асырылады. Бірінші тәсіл –энергия жылу түрінде беріледі, ал екінші тәсіл – жұмыс түрінде. Жылу мөлшерін Q (Дж) арқылы белгілейді, ал меншікті (1 кг келтірілгенді) – q (Дж/кг) арқылы. Келтірілген меншікті жылу ( q1 ) оң деп есептеледі, ал шыққан жылу ( q2 ) теріс деп есептелінеді. Денемен таралған жұмыс (l ұлғ) оң деп есептеледі, ал денеге жұмсалған жұмыс (l сығ) теріс деп есептеледі. Жұмыс түрінде берілген энергия мөлшері L арқылы белгіленеді, ал меншікті жұмыс – l арқылы. Сонымен жылу және жұмыс – энергияның өзгеру түрі. Термодинамикалық процесте тұйықталған немесе дөңгелек процестер деген ерекше орын алады, бұл кезде жүйе өзінің тізбектелген күйлері арқылы өтіп алғашқы күйіне қайта оралады. Термодинамикалық цикл – термодинамикалық жүйе арқылы жүзеге асырылатын тұйықталған дөңгелек процес. Термодинамикалық цикл термодинамикалық процесс сияқты қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін. Заттың (жұмысшы дененің) жылусыйымдылығы деп кез келген процесстегі оның шексіз аз өзгерісі кезінде алынған жылу мөлшерінің сәйкесінше оның температурасының өзгерісіне қатынасын айтады. Жұмысшы дененің жылусыйымдылығы оның түрінен және термодинамикалық процесс кезінде ауысып отыратын температура және қысымнан тәуелді. Меншікті жылусыймдылық деп қандайда бір термодинамикалық процесстегі заттың бірлігінің температурасын бір градусқа өзгерту үшін қажетті жылу мөлшері. Массалық, көлемді және молярлы жылусыймдылықтар бөлінеді. Егер заттың массасының өлшем бірлігі 1 кг болса, онда жылусыймдылықты массалық деп аталады, с арқылы белгіленеді және Дж/(кг·К) өлшенеді; ал егер – 1 м3болса, онда-көлемді, с' арқылы белгіленеді және Дж/(м3·К) өлшенеді; ал егер -1 моль- молярлы, ст белгілейді және Дж/(моль·К) өлшенеді. Олардың арақатынастары төмендегідей:
мұнда М–молярлы масса, кг/моль; υ0 – тұрақты жағдайлардағы меншікті көлем, м3 /кг; ρ0 – тұрақты жағдайлардағы тығыздық, кг/м3 . Жылулық нақтыланған температураға сәйкес ақиқат, берілген Т1 –ден Т2-ге дейін температура аралғында газды бір градусқа жылыту кезінде алынған орта болуы мүмкін. . Орта жылусыйымдылық дегеніміз белгілі термодинамикалық процесте жұмыстық денеге берілген жылу мөлшерінің, оның температурасын t1 ден t2 дейінгі аралығына өзгертуге кеткен қатынасы Жұмыстық дененің белгілі температурасына сәйкес, белгілі термодинамикалық процестегі жылусыйымдылықтың мәнін, ақиқаттық жылусыйымдылық дейді. Идеал газдың жылусыйымдылығы процеске, берілген (немесе шыққан) жылуға, газдың атомдығына, температураға, заттың түріне сондай-ақ (нақты газдардың жылусыйымдылығы қысымға тәуелді) тәуелді болады. Тұрақты қысымдағы процестегі массалық жылусыйымдылықты Ср мен белгілеп изобаралық жылусыйымдылық дейді, ал тұрақты көлемдегі процестегіні Сv – изохоралық дейді. Сондай-ақ молярлық және көлемдік жылусыйымдылықтар үшін, сәйкес индекстер көрсетіледі. Ср және Сv жылусыйымдылықтардың арасындағы байланыс Майер (1814-1878) теңдеуі арқылы анықталады. Ср - Сv =R. (1.1.7) Бақылау сұрақтары: 1.Қандай процестерді қайтымдылар және қайтымсыздар дейміз? 2.Дененің жылулық күйін қандай параметрлер анықтайды және олар қандай өлшем бірлікпен өлшенеді? 3.Әмбебапбық газ тұрақтысына анықтама бер және қандай өлшем бірлікпен өлшенеді? 4.Негізгіге қандай термодинамикалық параметрлер жатады? 5. Газ қоспаларының берілу тәсілдері. 6. Парциалдық қысым дегеніміз не? жүктеу/скачать 16,92 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|